Badacze już od dawna próbują odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób na naszej planecie pojawiło się życie. Zgodnie z jedną z hipotez, zwaną hipotezą świata RNA, pierwszymi cząsteczkami zdolnymi do powielania się nawzajem były cząsteczki RNA. To właśnie one były pierwotnym nośnikiem informacji genetycznej, a DNA i białka przejęły na siebie funkcję RNA dopiero znacznie później. Do tej pory naukowcy bezskutecznie próbowali otrzymać kolonię enzymów RNA, katalizujących proces kopiowania RNA bez pomocy innych związków.

Niedawno jednak ewolucji In vitro dokonali Tracey Lincoln wraz z profesorem Geraldem Joycem. Metoda, którą posłużyli się naukowcy, polegała na udoskonaleniu uzyskanych wcześniej w laboratorium, zdolnych do powielania enzymów RNA, aby mogły się one efektywnie i nieprzerwanie  replikować. 

W tym celu Lincoln zsyntetyzowała olbrzymią ilość wariacji tych samych enzymów RNA, a następnie naukowcy przeprowadzili w probówkach testowanie najbardziej obiecujących egzemplarzy, wybierając te związki, które najefektywniej kopiowały enzymy podobne do siebie. Wybrane rybozymy stały się katalizatorami produkcji swoich sąsiadów. Pierwszy z rybozymów wiązał obie części drugiego, tworząc w ten sposób jego nową kopię, a drugi rybozym równocześnie przeprowadzał tę samą operację z pierwszym rybozymem. Można więc powiedzieć, że oba enzymy budowały się wzajemnie. Dla rozpoczęcia tego cyklicznego procesu wzajemnego odtwarzania wystarczy pewna niewielka ilość startowa rybozymów oraz stale uzupełniający się zapas ich części składowych. Według prof. Joyce jest to jedyny przypadek, w którym poza światem organizmów żywych informacja cząsteczkowa została nieśmiertelna.

Ponadto naukowcy postanowili zmieszać 12 zsyntetyzowanych rybozymów w jednym środowisku i zaobserwować, który z nich przeżyje. Okazało się, że kilka enzymów popełniało błędy i "przyklejało" niewłaściwe (cudze) części składowe rybozymów. Błędne kopie enzymów nie przestawały się pojawiać, a niektóre z nich zaczynały dominować w mieszance. Naukowcy byli świadkami swoistej ewolucji w probówce, a być może również procesów, jakie zachodziły na naszej planecie, gdy zaczęło się na niej rodzić życie organiczne.  

Elementy rybozymów wykorzystane przez badaczy w doświadczeniach były prawdopodobnie o wiele bardziej skomplikowane, niż enzymy mające swój udział w rozwoju życia na Ziemi. Wyniki badań Lincoln i Joyce’a potwierdziły jednak hipotezę świata RNA i z pewnością znajdą zastosowanie w kolejnych badaniach.  JSL

źródło: www.scripps.edu